\chapter{Productieproces}
In dit hoofdstuk lichten we het fabricageproces toe van de in ADS ontworpen antennes. Eerst worden de maskers vanuit ADS Momentum ge\"exporteerd in Gerber-formaat \cite{rubin}. Met behulp van deze maskers worden de ontwerpen op het polyimide ge\"etst in de vakgroep CMST. Vervolgens worden de componenten gesoldeerd in de cleanroom met behulp van de reflow-techniek. Daarna worden de verschillende lagen verlijmd door middel van een thermisch geactiveerde textiellijm. Dit gebeurt met behulp van een strijkijzer. Tijdens dit verlijmen worden ook de via's aangebracht met behulp van een naald en koperdraad.
\begin{figure}[H]
	\centering
		\includegraphics[width=0.65\textwidth]{figuren/masks.png}
	\caption{Een afbeelding van de maskers van het voedingscircuit genomen in de cleanroom, van links naar rechts: voeding zonder LNA, enkel LNA met en zonder SAW-filter, voeding met LNA en SAW-filter en voeding met LNA zonder SAW-filter}
	\label{fig:cleanroom_masks}
\end{figure}
\section{Maskers exporteren uit ADS Momentum}
\label{sec:maskers_alignatie}

\begin{figure}[H]
	\centering
		\subfigure[]{
		\includegraphics[height=0.5\textwidth]{figuren/substraatmetPI.pdf}
}
	\subfigure[]{
		\includegraphics[height=0.5\textwidth]{figuren/IMG_7643.png}
}

	\caption{Opbouw van het substraat met weergave van de enkelzijdige polyimidefolies}
	\label{fig:substraatopbouw}
\end{figure}
\xpar Voor het produceren van de maskers moet het ontwerp vanuit Momentum omgezet worden in Gerber-bestanden. Met behulp van deze bestanden worden de maskers aangemaakt waarmee de met koper gecoate polyimide films van Dupont ge\"etst worden.
\xpar Voor het omzetten van de maskers moet alles voldoen aan de TFCG design rules \cite{tfcgpolice}. Alle maskers moeten positief zijn, dus de \emph{hole}-laag in Momentum zal ge\"inverteerd moeten worden. Ook moeten er alignatiemarkers worden aangebracht voor het aligneren van de laser die zal worden gebruikt om ronde alignatiegaten te schieten (figuur \ref{fig:mask_align}). Deze alignatiegaten worden op alle koper/PI-lagen op dezelfde positie geschoten. Hiermee kunnen de verschillende lagen nadien gealigneerd worden met behulp van een alignatiebord met vier alignatiepinnen. Gezien de grootte van onze patch was het niet mogelijk de vier alignatiegaten te gebruiken. Het gebruik van drie alignatiegaten was wel mogelijk en is voldoende. De te etsen structuur moet ook steeds passen binnen de binnenste hoeken van figuur \ref{fig:mask_align}. Deze hoeken hebben we later ook gebruikt voor alignatie.
\begin{figure}[H]
	\centering
		\includegraphics[width=0.5\textwidth]{figuren/mask_align.pdf}
	\caption{Alignatiemarkers, alignatievia's en hoeken die het bruikbaar gebied afbakenen}
	\label{fig:mask_align}
\end{figure}
\xpar Een punt dat extra aandacht nodig had, was het masker van de voedingsstructuur/LNA. Wanneer de koperkant van de folie met de patch en de slots naar boven ligt, moet die van de voedingsstructuur/LNA naar onder gericht zijn. Hierop staan immers de verschillende componenten van de voedingsstructuur/LNA. Hiervoor moet de layout van de voedingsstructuur/LNA worden gedraaid en verschoven zodat de stubs in deze laag nog correct zijn gepositioneerd t.o.v de slots in de bovenliggende laag.
\xpar Na fabricatie van de verschillende koper/PI-lagen bleken de geschoten via's te klein te zijn voor de alignatiepinnen van het alignatiebord. Vergroten van deze via's door middel van een naald zorgde gemakkelijk voor scheuren. Nauwkeurige alignatie werd alsnog uitgevoerd met behulp van fijne naalden die in de afbakeningshoeken van de koper/PI-lagen werden geprikt. 
\section{Plaatsen van een deel van de componenten in de cleanrooms}
Wanner de koper/PI-lagen klaar waren, konden we ze gaan ophalen in de cleanrooms in Zwijnaarde. In de cleanrooms hebben we de verschillende structuren ook voorzien van hun componenten door middel van de reflow-techniek. Dit gebeurt door eerst soldeerpasta aan te brengen op de plaatsen waar de componenten contact maken met het circuit. Deze soldeerpasta is een mengsel van soldeermateriaal in poedervorm en flux. Vervolgens worden de componenten geplaatst en wordt het geheel in de oven verhit zodat de flux verdampt en het soldeermateriaal smelt en zich correct verdeelt. Door gebrek aan componenten werden soms niet-gesimuleerde componenten gebruikt. Zo werden in plaats van sommige Murata-capaciteiten capaciteiten van Johanson Technologies gebruikt.
\section{Verlijmen van de substraten en prikken van de via's}
\xpar Het verlijmen van de verschillende substraatlagen aan elkaar gebeurt met behulp van een lijm die thermisch geactiveerd wordt. Om overal gelijkmatig te kunnen opwarmen wordt er gebruik gemaakt van een strijkijzer.
\xpar Het voedingssubstraat wordt eerst geassembleerd. Dit begint met het strijken van de voedingsstructuren op aramide zie figuur \ref{fig:cleanroom_masks}. Hierna wordt met behulp van het alignatiebord (later met naalden) het grondvlak met de slots op het aramide gestreken. Na het voedingssubstraat gemonteerd te hebben, prikken we met een naald via's door het aramide om de verbindingen met het grondvlak te voorzien. Waar mogelijk werden meerdere viagaten voorzien om een goede verbinding met het grondvlak te garanderen. Doorheen deze viagaten wordt koperdraad geregen. Achteraf worden de via's vastgesoldeerd aan het grondvlak en aan de voedingsstructuur.  
\xpar Eens het voedingssubstraat af is (onderste 5 lagen in figuur \ref{fig:substraatopbouw}), wordt de patch op het antennesubstraat gestreken. Vervolgens wordt deze patch met substraat verlijmd met het voedingssubstraat door te strijken langs de kant van het voedingssubstraat. Het schuim tussen de patch en de grondlaag is immers te dik om langs die kant de lijm op te warmen.